AGI - C’è una piccola stella che sta attirando l’attenzione di appassionati e degli astronomi perché sta letteralmente sfrecciando attraverso la nostra galassia a una velocità prossima a quella di fuga e su una traiettoria che potrebbe portarla a sfuggire dalla stessa Via Lattea. A scoprirla sono stati cittadini ed astronomi che collaborano ad un progetto di citizen science negli Stati Uniti chiamato Backyard Worlds: Planet 9.
La ricerca, guidata dal professore di Astronomia e Astrofisica dell’Università della California a San Diego Adam Burgasser, è stata presentata al 244esimo incontro nazionale dell’American Astronomical Society (AAS) a Madison, Wisconsin. La stella, dal nome affascinante CWISE J124909+362116.0 (“J1249+36”), è stata notata per la prima volta da alcuni degli oltre 80.000 volontari di citizen science che partecipano al progetto Backyard Worlds: Planet 9, che esaminano enormi risme di dati raccolti nel passato. 14 anni dalla missione WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) della NASA. Questo progetto sfrutta l’acuta capacità degli esseri umani, che sono evolutivamente programmati per cercare modelli e individuare anomalie in un modo che non ha eguali nella tecnologia informatica. I volontari taggano gli oggetti in movimento nei file di dati e quando un numero sufficiente di volontari tagga lo stesso oggetto, gli astronomi indagano. J1249+36 si è subito distinto per la velocità con cui si muove nel cielo, inizialmente stimata in circa 600 chilometri al secondo (1,3 milioni di miglia all’ora). A questa velocità, la stella è abbastanza veloce da sfuggire alla gravità della Via Lattea, rendendola una potenziale stella “iperveloce”.
Per comprendere meglio la natura di questo oggetto, Burgasser si è rivolto all’Osservatorio WM Keck di Maunakea, nelle Hawaii, per misurarne lo spettro infrarosso. Questi dati hanno rivelato che l’oggetto era un raro subnano L, una classe di stelle con massa e temperatura molto basse. Le subnane rappresentano le stelle più antiche della Via Lattea. La comprensione della composizione di J1249+36 è stata resa possibile da una nuova serie di modelli atmosferici creati da Roman Gerasimov, alunno dell’UC San Diego, che ha lavorato con lo studioso dell’UC LEADS Efrain Alvarado III per generare modelli specificatamente sintonizzati per studiare le subnane L. “È stato emozionante vedere che i nostri modelli erano in grado di corrispondere con precisione allo spettro osservato”, ha affermato Alvarado, che presenta il suo lavoro di modellazione all’incontro dell’AAS.I dati spettrali, insieme ai dati di imaging provenienti da diversi telescopi terrestri, hanno permesso al team di misurare con precisione la posizione e la velocità di J1249+36 nello spazio, e quindi di prevedere la sua orbita attraverso la Via Lattea. “È qui che la sorgente è diventata molto interessante, poiché la sua velocità e traiettoria mostravano che si stava muovendo abbastanza velocemente da sfuggire potenzialmente alla Via Lattea”, ha affermato Burgasser.
I ricercatori si sono concentrati su due possibili scenari per spiegare la traiettoria insolita di J1249+36. Nel primo scenario, J1249+36 era originariamente il compagno di piccola massa di una nana bianca. Le nane bianche sono i nuclei rimanenti di stelle che hanno esaurito il loro combustibile nucleare e si sono estinte. Quando una compagna stellare si trova in un’orbita molto vicina a una nana bianca, può trasferire massa, provocando esplosioni periodiche chiamate novae. Se la nana bianca accumula troppa massa, può collassare ed esplodere come una supernova.
“In questo tipo di supernova, la nana bianca viene completamente distrutta, quindi la sua compagna viene rilasciata e vola via alla velocità orbitale con cui si muoveva originariamente, oltre a un po’ di spinta derivante dall’esplosione della supernova”, ha detto Burgasser. “I nostri calcoli mostrano che questo scenario funziona. Tuttavia, la nana bianca non esiste più e i resti dell’esplosione, avvenuta probabilmente diversi milioni di anni fa, si sono già dissipati, quindi non abbiamo prove definitive che questa sia la sua origine”.
Nel secondo scenario, J1249+36 era originariamente membro di un ammasso globulare, un ammasso di stelle strettamente legate, immediatamente riconoscibile per la sua distinta forma sferica. Si prevede che i centri di questi ammassi contengano buchi neri di un’ampia gamma di masse. Questi buchi neri possono anche formare sistemi binari, e tali sistemi si rivelano essere grandi catapulte per qualsiasi stella che si trovi a vagare troppo vicino a loro. “Quando una stella incontra un buco nero binario, la complessa dinamica di questa interazione a tre corpi può scagliare quella stella fuori dall’ammasso globulare”, ha spiegato Kyle Kremer, professore assistente entrante presso il Dipartimento di Astronomia e Astrofisica dell’UC San Diego. Kremer ha eseguito una serie di simulazioni e ha scoperto che in rare occasioni questo tipo di interazioni possono far uscire una subnana di piccola massa da un ammasso globulare e su una traiettoria simile a quella osservata per J1249+36. “Dimostra una prova di concetto”, ha detto Kremer, “ma in realtà non sappiamo da quale ammasso globulare provenga questa stella”. Tracciare J1249+36 indietro nel tempo lo colloca in una parte molto affollata del cielo che potrebbe nascondere ammassi da scoprire.
Per determinare se uno di questi scenari, o qualche altro meccanismo, può spiegare la traiettoria di J1249+36, Burgasser ha detto che il team spera di osservare più da vicino la sua composizione elementare. Ad esempio, quando una nana bianca esplode, crea elementi pesanti che avrebbero potuto “inquinare” l’atmosfera di J1249+36 mentre fuggiva. Anche le stelle negli ammassi globulari e nelle galassie satelliti della Via Lattea hanno modelli di abbondanza distinti che potrebbero rivelare l’origine di J1249+36. “Stiamo essenzialmente cercando un’impronta chimica che indichi da quale sistema proviene questa stella”, ha detto Gerasimov, il cui lavoro di modellazione gli ha permesso di misurare l’abbondanza di elementi di stelle fredde in diversi ammassi globulari, lavoro che sta presentando anche all’evento. Incontro dell’AAS.
Che il veloce viaggio di J1249+36 sia dovuto a una supernova, a un incontro casuale con un sistema binario di buchi neri o a qualche altro scenario, la sua scoperta offre una nuova opportunità agli astronomi di saperne di più sulla storia e le dinamiche della Via Lattea.